智能指针使用注意事项

    xiaoxiao2021-12-14  42

    1. 声明 #include <boost/shared_ptr.hpp>

    class UsersBitmap {

    ...

    }

    typedef boost::shared_ptr<UsersBitmap> UsersBitmapPtr;

    2. 使用

    UsersBitmapPtr login_users_; UsersBitmapPtr temp_login_users(new UsersBitmap());    //指向对象

    login_users_.reset(new UsersBitmap());     //指针指向新的地方

    login_users_.reset();  //指针置空

    ///

    虽然boost.shared_ptr是个非常好的东西,使用它可以使得c++程序不需要考虑内存释放的问题,但是还是有很多必须注意的地方。下面罗列了一些本人在实际工作中经常碰到的使用shared_ptr出问题的几种情况。  1. shared_ptr多次引用同一数据,如下: { int* pInt = new int[100]; boost::shared_ptr<int> sp1(pInt); // 一些其它代码之后… boost::shared_ptr<int> sp2(pInt); } 这种情况在实际中是很容易发生的,结果也是非常致命的,它会导致两次释放同一块内存,而破坏堆。  2.使用shared_ptr包装this指针带来的问题,如下: class tester  { public:   tester()   ~tester()   {     std::cout << "析构函数被调用!\n";    } public:   boost::shared_ptr<tester> sget()   {     return boost::shared_ptr<tester>(this);   } }; int main() {   tester t;   boost::shared_ptr<tester> sp =  t.sget(); // …   return 0; } 也将导致两次释放t对象破坏堆栈,一次是出栈时析构,一次就是shared_ptr析构。若有这种需要,可以使用下面代码。 class tester : public boost::enable_shared_from_this<tester> { public:   tester()   ~tester()   {   std::cout << "析构函数被调用!\n";    } public:   boost::shared_ptr<tester> sget()   {   return shared_from_this();   } }; int main() {   boost::shared_ptr<tester> sp(new tester);   // 正确使用sp 指针。   sp->sget();   return 0; } 3. shared_ptr循环引用导致内存泄露,代码如下: class parent; class child;  typedef boost::shared_ptr<parent> parent_ptr; typedef boost::shared_ptr<child> child_ptr;  class parent { public:        ~parent() {                std::cout <<"父类析构函数被调用.\n";         } public:        child_ptr children; }; class child { public:        ~child() {                std::cout <<"子类析构函数被调用.\n";         } public:        parent_ptr parent; }; int main() {   parent_ptr father(new parent());   child_ptr son(new child);   // 父子互相引用。   father->children = son;   son->parent = father;   return 0; } 如上代码,将在程序退出前,father的引用计数为2,son的计数也为2,退出时,shared_ptr所作操作就是简单的将计数减1,如果为0则释放,显然,这个情况下,引用计数不为0,于是造成father和son所指向的内存得不到释放,导致内存泄露。  4. 在多线程程序中使用shared_ptr应注意的问题。代码如下: class tester  { public:   tester() {}   ~tester() {}   // 更多的函数定义… }; void fun(boost::shared_ptr<tester> sp) {   // !!!在这大量使用sp指针.   boost::shared_ptr<tester> tmp = sp; } int main() {   boost::shared_ptr<tester> sp1(new tester);   // 开启两个线程,并将智能指针传入使用。   boost::thread t1(boost::bind(&fun, sp1));   boost::thread t2(boost::bind(&fun, sp1));   t1.join();   t2.join();   return 0; } 这个代码带来的问题很显然,由于多线程同是访问智能指针,并将其赋值到其它同类智能指针时,很可能发生两个线程同时在操作引用计数(但并不一定绝对发生),而导致计数失败或无效等情况,从而导致程序崩溃,如若不知根源,就无法查找这个bug,那就只能向上帝祈祷程序能正常运行。 可能一般情况下并不会写出上面这样的代码,但是下面这种代码与上面的代码同样,如下: class tester  { public:   tester() {}   ~tester() {} public:   boost::shared_ptr<int> m_spData; // 可能其它类型。 }; tester gObject; void fun(void) {   // !!!在这大量使用sp指针.   boost::shared_ptr<int> tmp = gObject.m_spData; } int main() {   // 多线程。   boost::thread t1(&fun);   boost::thread t2(&fun);   t1.join();   t2.join();   return 0; } 情况是一样的。要解决这类问题的办法也很简单,使用boost.weak_ptr就可以很方便解决这个问题。第一种情况修改代码如下: class tester  { public:   tester() {}   ~tester() {}   // 更多的函数定义… }; void fun(boost::weak_ptr<tester> wp) {   boost::shared_ptr<tester> sp = wp.lock;   if (sp)   {     // 在这里可以安全的使用sp指针.   }   else   {     std::cout << “指针已被释放!” << std::endl;   } }  int main() {   boost::shared_ptr<tester> sp1(new tester);   boost.weak_ptr<tester> wp(sp1);   // 开启两个线程,并将智能指针传入使用。   boost::thread t1(boost::bind(&fun, wp));   boost::thread t2(boost::bind(&fun, wp));   t1.join();   t2.join();   return 0; } boost.weak_ptr指针功能一点都不weak,weak_ptr是一种可构造、可赋值以不增加引用计数来管理shared_ptr的指针,它可以方便的转回到shared_ptr指针,使用weak_ptr.lock函数就可以得到一个shared_ptr的指针,如果该指针已经被其它地方释放,它则返回一个空的shared_ptr,也可以使用weak_ptr.expired()来判断一个指针是否被释放。 boost.weak_ptr不仅可以解决多线程访问带来的安全问题,而且还可以解决上面第三个问题循环引用。Children类代码修改如下,即可打破循环引用: class child { public:   ~child() {     std::cout <<"子类析构函数被调用.\n";    } public:   boost::weak_ptr<parent> parent; }; 因为boost::weak_ptr不增加引用计数,所以可以在退出函数域时,正确的析构。

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